Wpływ siarczanu potasu na stabilność termiczną mieszanin azotanu amonu oraz chlorku potasu

• Autorzy: Kaniewski M. , Popławski D. , Klem-Marciniak E. , Nieweś D. , Hoffmann K. , Hoffmann J.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2018.12(2)050

Warianty tytułu

EN

Influence of potassium sulphate on thermal stability of ammonium nitrate and potassium chloride mixtures

• Konferencja: ECOpole’18 Conference (10-13.10.2018 ; Polanica Zdrój, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Azotan amonu wykorzystywany jest w produkcji nawozów oraz materiałów wybuchowych. Jego silnie egzotermiczny rozkład był przyczyną licznych wypadków, które miały miejsce w ostatnim stuleciu. Zdefiniowano wiele substancji chemicznych, które mają wpływ na rozkład azotanu amonu. Chlorki opisywane są jako czynnik przyspieszający, natomiast siarczany jako spowalniający. Z uwagi na występowanie mieszanin azotanu amonu oraz chlorku potasu w formie nawozów wieloskładnikowych niezbędne jest zbadanie stabilizującego wpływu siarczanu potasu, który może być stosowany jako dodatek nawozowy. Celem wykonanych analiz było zbadanie zachodzących w mieszaninach przemian fizykochemicznych z uwzględnieniem niebezpiecznego rozkładu azotanowego dodatku nawozowego. Porównano wyniki otrzymane w trakcie analizy mieszanin azotanu amonu, chlorku potasu oraz siarczanu potasu w różnych proporcjach. Analizy wykonano z wykorzystaniem różnicowej analizy termicznej sprzężonej z termograwimetrią (DTA-TG). Otrzymane wyniki pomogą w stwierdzeniu, czy nawozy wieloskładnikowe na bazie azotanu amonu mogą zawierać chlorki, jeżeli w układzie obecne są dodatkowo substancje stabilizujące egzotermiczny rozkład. Przeprowadzone analizy pozwolą również na wykonywanie dalszych badań w celu znalezienia optymalnych dodatków zapewniających bezpieczeństwo w trakcie stosowania tego typu nawozów.

EN

Ammonium nitrate is used in the production of fertilizers and explosives. Its highly exothermic decomposition has caused numerous incidents that took place during the last century. There are some chemical compounds that can affect the decomposition of ammonium nitrate. Chlorides are described as an accelerating factor and sulphates are known to inhibit the exothermic reaction. Due to the presence of mixtures of ammonium nitrate and potassium chloride in the form of multicomponent fertilizers, it is necessary to examine the stabilizing influence of potassium sulphate, which can be used as a fertilizer additive. The aim of the study was to examine physicochemical changes, taking into account the dangerous decomposition of nitrate fertilizer additive. Results obtained from the thermal analysis of ammonium nitrate, potassium chloride and potassium sulphate mixtures of various rations were compared. Analysis was carried out using differential thermal analysis coupled with thermogravimetry (DTA-TG). Acquired results will help in determining whether ammonium nitrate-based fertilizers can contain chlorides in the presence of decomposition stabilizing substances. Analyses, that were carried out, should enable further research to find the optimal additives that could ensure the safe usage of aforementioned fertilizers.

Słowa kluczowe

PL

azotan amonu; chlorek potasu; siarczan potasu; analiza termiczna; nawozy

EN

ammonium nitrate; potassium chloride; potassium sulphate; thermal analysis; fertilizers

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 12, No. 2
• Strony: 507--512
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kaniewski M.

• Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone], fax [phone]

autor

Popławski D.

• Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone], fax [phone]

autor

Klem-Marciniak E.

• Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone], fax [phone]

autor

Nieweś D.

• Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone], fax [phone]

autor

Hoffmann K.

• Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone], fax [phone]

autor

Hoffmann J.

• Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Zalewski A. J Agribus Rural Dev. 2009;2(12):279-286. DOI: 10.5601/jelem.2012.17.4.06.
• [2] Gorlach E, Mazur T. Chemia rolna. Warszawa: Wyd Nauk PWN; 2002. ISBN 8301135212
• [3] Aleinov DP, Nitric acid, nitrates, and ammonium salts. In: United Nations Industrial Development Organization, International Fertilizer Development Center, editors. Fertilizer manual. 3rd ed. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers; 1998.
• [4] Oxley JC, Smith JL, Rogers E, Yu M. Thermochim Acta. 2002;384:23-45. DOI: 10.1016/S0040-6031(01)00775-4.
• [5] Marlair G, Kordek MA. J Hazard Mater. 2005;A123:13-28. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2005.03.028.
• [6] Cao H, Jiang L, Duan Q, Zhang D, Chen H, Sun J. J Hazard Mater. 2019;364:539-547. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2018.10.048.
• [7] Kiiski H. Properties of ammonium nitrate based fertilisers [PhD Thesis]. Helsinki: University of Helsinki; 2009. https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/21085/properti.pdf?sequence=1.
• [8] Rudjak I, Kaljuvee T, Trikkel A, Mikli VJ. Therm Anal Calorim. 2010;99:749-754. DOI: 10.1007/s10973-009-0391-y.
• [9] Han Z, Sachdeva S, Papadaki MI, Mannan MS. J Loss Prevent Proc. 2015;35:307-315. DOI: 10.1016/j.jlp.2014.10.011.
• [10] Yang M, Chen X, Yuan B, Wang Y, Rangwala AS, Cao H, et al. J Anal Appl Pyrol. 2018;134:195-201. DOI: 10.1016/j.jaap.2018.06.008.
• [11] Izato Y, Miyake A. J Therm Anal Calorim. 2015;121:287-294. DOI: 10.1007/s10973-015-4739-1.
• [12] Han Z, Sachdeva S, Papadaki MI, Mannan MS. Thermochim Acta. 2016;624:69-75. DOI: 10.1016/j.tca.2015.12.005.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).